桂汪蘭

摘要? ? 對安徽省潛山市1983—2014年監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究結(jié)果表明，馬尾松毛蟲發(fā)生量與卵期降雨量不具有線性相關(guān)性，但具有很高的非線性相關(guān)性，并可以據(jù)此建立馬尾松毛蟲精細(xì)化預(yù)報(bào)模型。

關(guān)鍵詞? ? 馬尾松毛蟲;非線性;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);預(yù)報(bào);安徽潛山

中圖分類號? ? S763.42+1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2019）10-0110-03

1? ? 研究區(qū)概況

選擇安徽省潛山市1983—2014年監(jiān)測數(shù)據(jù)，開展卵期降雨量對馬尾松毛蟲（Dendrolimus punctatus Walker）發(fā)生量影響相關(guān)性分析研究。潛山市屬于2～3代馬尾松毛蟲發(fā)生區(qū)，馬尾松毛蟲是潛山市歷史性森林害蟲，呈周期性發(fā)生，發(fā)生周期為7～11年（圖1）。開展卵期降雨量對馬尾松毛蟲發(fā)生量影響相關(guān)性分析研究，可以據(jù)此建立精細(xì)化預(yù)測預(yù)報(bào)模型。

2? ? 數(shù)據(jù)預(yù)處理

為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的唯一性和世代的完整性，根據(jù)潛山市屬于2～3代馬尾松毛蟲發(fā)生區(qū)和以幼蟲越冬的特點(diǎn)，將當(dāng)年第2代發(fā)生和防治數(shù)據(jù)與翌年越冬代數(shù)據(jù)合并，見表1。

3? ? 分析方法與分析工具

采用Excel 2016對表1數(shù)據(jù)進(jìn)行線性相關(guān)性分析，采用美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件MATLAB R2016a進(jìn)行非線性數(shù)據(jù)分析，從中研究探討馬尾松毛蟲發(fā)生量與卵期降雨量間的關(guān)系。

4? ? 線性關(guān)系分析

使用Excel對表1中的發(fā)生面積、上一代防治面積、上一代防治效果和卵期降雨量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表2所示。結(jié)果表明，發(fā)生面積與上一代防治面積、上一代防治效果、卵期降雨量相關(guān)系數(shù)分別為-0.037 100 767、0.073 102 506和-0.054 370 967，即發(fā)生面積與上一代防治面積、上一代防治效果、卵期降雨量只具有很弱的線性相關(guān)性，且發(fā)生面積與卵期降雨量為很弱的負(fù)線性相關(guān)。

進(jìn)一步使用Excel對表1數(shù)據(jù)中的發(fā)生面積、上一代防治面積、上一代防治效果和卵期降雨量進(jìn)行進(jìn)一步線性回歸分析，結(jié)果如表3、4所示。結(jié)果表明，R=0.116 433 548，且F=0.265 699 604，小于 Sig=0.849 840 232，發(fā)生面積與上一代防治面積、上一代防治效果和卵期降雨量，不具備線性相關(guān)性。

5? ? 非線性關(guān)系分析

5.1? ? 分析代碼

5.2? ? 分析結(jié)果

由圖2可知，發(fā)生面積與上一代防治面積、上一代防治效果、卵期降雨量具有很高的非線性關(guān)系，訓(xùn)練目標(biāo)值與訓(xùn)練輸出值、驗(yàn)證目標(biāo)值與驗(yàn)證輸出值、測試目標(biāo)值與測試輸出值高度重合，誤差值在-0.02～0.04之間，擬合精度較高。由圖3可知，訓(xùn)練、驗(yàn)證、測試、綜合的擬合值和觀測值相關(guān)性R 均大于0.9，具有明顯的非線性相關(guān)性[1-9]。

6? ? 討論

綜合以上分析，筆者認(rèn)為，利用發(fā)生面積與卵期降雨量具有很高的非線性相關(guān)性，選擇合適的建模工具，可建立馬尾松毛蟲精細(xì)化預(yù)報(bào)模型，為馬尾松毛蟲防治提供依據(jù)[10-19]。

7? ? 參考文獻(xiàn)

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作者簡介? ?桂汪蘭（1969-），女，安徽潛山人，工程師，從事林業(yè)生產(chǎn)工作。

收稿日期? ?2019-02-11